Un soldat blessé est retiré du champ de bataille lors de l'opération White Stork 3 en Afghanistan en 2011. La première heure après la blessure est le moment le plus critique pour sauver des vies. José Nicolas/Getty Images Si vous êtes fasciné par les bizarreries de la nature, vous connaissez peut-être déjà les tardigrades, un phylum qui comprend plus de 1, 200 espèces de créatures à huit pattes qui ne mesurent généralement pas plus de 0,02 pouce (0,5 millimètre de longueur). Comme le détaille cet article du Smithsonian de 2012, le titre de gloire du tardigrade est la capacité de certaines espèces tardigrades à survivre même dans des environnements extrêmes incroyablement difficiles, des sources bouillonnantes aux sommets glacés des montagnes de l'Himalaya. Dans une expérience, les tardigrades - sans minuscules combinaisons d'astronautes pour les protéger - ont même survécu au vide de l'espace, avec son froid extrême et ses niveaux élevés de rayonnement.
La façon dont les animaux minuscules font cela est encore plus étonnante. Certaines espèces ont la capacité d'atteindre différentes formes et divers degrés de cryptobiose, un état dans lequel l'activité métabolique d'un organisme ralentit essentiellement jusqu'à l'arrêt lorsque les conditions de vie sont hostiles. Ils sont connus pour survivre pendant des années de cette façon.
La cryptobiose est le genre d'astuce de survie extrême que le Pentagone aimerait pouvoir reproduire afin d'empêcher les soldats gravement blessés de mourir avant de pouvoir être transportés à l'hôpital. C'est pourquoi la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), le bras de recherche de l'armée, a récemment créé le programme Biostasis, un effort scientifique pour utiliser la biologie moléculaire pour allonger la soi-disant "heure d'or" de la survie sur le champ de bataille après une blessure traumatique.
Comme l'a noté la DARPA dans un communiqué de presse :« Essentiellement, le concept vise à ralentir la vie pour sauver la vie."
Le directeur du programme DARPA Biostasis, Tristan McClure-Begley, explique dans un e-mail, "L'objectif de Biostasis est d'accroître nos connaissances sur la meilleure façon d'intervenir avec les processus moléculaires lorsqu'ils tournent mal à la suite d'un stress ou d'une blessure pour préserver la santé du système, et notre motivation pour le faire est de prolonger le temps disponible pour traiter les militaires malades ou blessés.
"Nous avons utilisé la science de la cryptobiologie - dont les tardigrades sont l'un des exemples les plus excellents et les plus extrêmes - comme un ensemble de principes biologiques à partir desquels élaborer les objectifs, portée, et les approches technologiques potentielles du programme Biostasis. Nous avons examiné ce que l'on savait sur le nombre d'organismes cryptobiotiques différents pouvant faire ce qu'ils font au niveau moléculaire, demandé « Qu'est-ce qu'un facteur unificateur ou un principe de base en commun ? », puis a examiné ce qui était de pointe dans les domaines de la pharmacologie moléculaire, chimie des matériaux, chimie des peptides, et ainsi de suite et ont essayé d'envisager des approches qui pourraient imiter ces mécanismes de base s'ils étaient introduits dans les cellules en tant que thérapies de biologie chimique, " dit McClure-Begley.
Dans une étude publiée le 16 mars, Numéro 2017 de la revue scientifique Cell, les chercheurs ont conclu que la capacité des tardigrades à appuyer sur le bouton de pause biologique provient de gènes qui contrôlent les protéines sensibles au stress, appelées protéines intrinsèquement désordonnées (TDP) spécifiques du tardigrade. Comme l'explique cet article du New Scientist, lorsque l'animal se trouve dans une situation dangereuse, les TDP se transforment de leur consistance gélatineuse habituelle en une rigidité semblable à du verre. Cela réduit à son tour la flexibilité des cellules et les protège des dommages.
Mais on ne sait pas comment ce processus pourrait être reproduit à l'intérieur du corps humain, d'autant plus que la DARPA exclut toute technique qui nécessiterait de modifier le génome humain. « Il se peut que les thérapies peptidiques basées sur les principes du fonctionnement de ces protéines intracellulaires tardigrades sensibles au stress finissent par être une approche réussie, " explique McClure-Begley. " Mais une mise en garde que nous indiquons dans l'annonce du programme Biostasis est que toute intervention doit être appliquée passivement au système pour qu'elle soit efficace. "
Au lieu, l'agence espère proposer un médicament qui pourrait être administré pour avoir un effet similaire. En supposant que cela soit possible, un autre problème est de savoir comment sortir un soldat blessé en animation suspendue de cet état en toute sécurité. Il se peut que le médicament de biostase ait un effet temporaire qui finira par s'estomper, ou qu'il peut être contrecarré par un autre médicament.
"Par exemple, vous ne prenez pas d'aspirine une fois et plus jamais, " dit McClure-Begley. " Les effets s'estompent à mesure que le médicament est métabolisé et dilué hors du système. D'autres effets des médicaments peuvent être inversés par l'administration de composés antagonistes spécifiques ou d'interventions supplémentaires."
Tout cela pourrait nécessiter de nombreuses années de recherche. Le programme DARPA Biostasis a récemment invité des entreprises extérieures et des chercheurs à postuler pour des subventions, dans l'espoir de générer des technologies possibles qui seraient soumises à des tests approfondis.
William R. Miller, directeur de recherche au département de biologie de la Baker University au Kansas et expert en tardigrades, dit dans un e-mail que dupliquer la méthode de survie des animaux serait un défi, en raison de la taille des humains et de leur plus grande complexité. Il est difficile d'imaginer une personne, par exemple, imitant la capacité des tardigrades à s'engager dans l'anhydrobiose - un type de cryptobiose dans laquelle l'animal élimine l'humidité de son corps. "Envisagez de marcher dans un couloir, se sentir sec - et se ratatiner immédiatement en une boule de poussière croustillante - disons environ 10 livres (4,5 kilogrammes) de poussière - au milieu du couloir, puis attendre que l'humidité revienne à un niveau pour que vous puissiez vous réhydrater. [Ça] ne semble pas pratique."
Mais Miller n'exclut pas cette possibilité. "Les voyages dans l'espace et les voitures autonomes n'étaient pas pratiques quand je suis né, " note-t-il.
Maintenant c'est intéressantSelon le communiqué de presse de la DARPA, la biostase pourrait également être utilisée pour conserver les produits sanguins, médicaments et autres articles médicaux périssables.
